ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вульфсон, М. О. И о д к о. Синтез 3-тетралона из "Органические полупродукты и красители Вып 1" Наши первые опыты показали, что фенол не образуется в сколько-нибудь заметных количествах при окислении ароматических углеводородов на катализаторах из окислов металлов переменной валентности (ванадия, молибдена, вольфрама). Несмотря а неудовлетворительные результаты, мы все же провели исследование по окислению бензола в фенол на окисных катализаторах, поскольку этот метод рекомендован в патен-тах . [c.89] Нами были испытаны в качестве катализаторов смеси эквимолекулярных количеств окислов урана, вольфрама, молибдена и меди, так как именно эти смеси якобы являются наиболее активными. Окисление проводят в жварцевой трубке при температурах от 350 до 450° и различном времени контактированил. В качестве окислителя применяют воздух, причем в реакционной смеси бензол всегда находится в значительном избытке. Наибольшее превращение бензола в фенол 0,13% наблюдается у второго из назва нных катализаторов при 360—390°. Выход фенола составляет примерно 50—60% (на прореагировавший бензол). Поскольку опыты подтвердили непригодность обычно применяемых катализаторов окисления, мы прекратили дальнейшую работу в этом направлении и поставили перед собой задачу подбора других катализаторов окисления бензола в фенол. [c.89] При высоких температурах реакции (550—570°) должна происходить энергичная дегидратация катализатора вплоть до образования смешанного фосфорно-кремневого ангидрида. По нашим представлениям, действие катализатора связано с меха- низмом кислотного катализа на поверхности. Следовательно, увеличение парциального давления воды в реакционной смеси, препятствующее полной дегидратации кислоты и, возможно, способствующая образованию поверхностной кислотной пленки, будет приводить к увеличению доли фенола в продуктах резкции, что, как показали наши исследования, и имеет место в действительности. [c.90] Влияние водяного пара на окисление бензола в фенол изучено на катализаторах из кремнефосфорной кислоты и из среднего фосфата меди. Эти и дальнейшие опыты проведены в контактной трубке из нержавеющей стали длиной 1120 мм и внутренним диаметром 20 мм, наполненной катализатором в количестве 150 или 75 мл. Перед слоем катализатора помещануг небольшое количество битого кварца и трубку загружают в вертикально поставленную печь. [c.90] Нижнюю часть трубки, охлаждаемую водой, соединяют с приемником. Температуру внутри печп измеряют термопарой. [c.91] Бензол и воду подают с заданными скоростями из бюреток, вставленных в верхнюю часть контактной трубки через кварцевый тройник в боковой отвод поступает воздух, расход которого замеряют реометром. В зависимости от заданной продолжительности опыта (через час или два) пробы катализата и газа отбирают на анализ. Газ анализируют на содержание углекислого газа, окиси углерода и кислорода. Количество сгоревшего бензола вычисляют, исходя из данных газового анализа и количества воздуха, затраченного на окисление. В катализате определяют содержание фенола, малеинового ангидрида, хинона, фосфорной кислоты. [c.91] Фенол определяют бромометрическим методом и проверяют колориметри-чески фосфорную кислоту определяют титрованием осажденного фосформо-либдата аммония раствором едкого натра , а малеиновый ангидрид—по разности между общей кислотностью и содержанием фосфорной кислоты. Хинон анализируют полярографическим методом . [c.91] Опыты по изучению влияния водяного пара на окисление бензола (табл. I) проводят в одинаковых условиях при 500°, времени контактирования 0,52 сек. и молярном соотношении бензол вода воздух 1 4,25 0,2. [c.91] Как видно из табл. 1, выход фенола при добавке в реакционную смесь значительных количеств водяного пара повышается в 5—7 раз. Параллельные опыты с заменой водяного пара углекислым газом показывают, что увеличение выхода фенола не связано с эффектом разбавления реакционной смеси инертным газом, а является результатом специфического действия водяного пара. [c.91] Для выяснения зависимости активности катализатора от количества содержащейся в нем свободной фосфорной кислоты испытаны катализаторы, содержащие смеси кислого однозаме-щенного фосфата меди с кизельгуром, нейтрального фосфата меди с кизельгуром и среднего фосфата меди с добавкой соды. Полученные результаты приведены в табл. 2. Опыты проведены в условиях, указанных выше. [c.92] Расход бензола за один проход, % мол. [c.92] И из него, как и следовало ожидать, е отгоняется свободная фосфорная кислота. [c.93] Для выяснения избирательности действия фосфор-яомедных катализаторов и установления состава продуктов реакции был проведен баланс процесса на катализаторе из кислого фосфата меди с избытком фосфорной кислоты. Баланс одного из опытов со степенью превращения бензола в фенол в 1,17% приведен в таблицах. [c.93] Как видно из баланса, фосфорномедные катализаторы, несмотря на малую активность, обладают достаточно высоким избирательным действием в отношении реакции окисления бензола в фенол. [c.93] Неудачные попытки подбора катализаторов для процесса получения фенола пря1мым окислением бензола явились основной причиной для перехода к изучению этой реа1кции без применения катализаторов. Учитывая невоз(можность непосредственного использования данных, полученных при работе на непроточных системах для реального производственного процесса, нами выбрана для подробного изучения реакция. парофазного некаталитического окисления бензола в проточных реакторах. [c.94] Вернуться к основной статье